|
|
עמוד:156
6 . 7 התכונות המולקולריות של חומרים דיאלקטריים הסיבה לכך שהכנסת חומר דיאלקטרי לקבל מגדילה את הקיבול קשורה למה שמתרחש בתוך המולקולות של החומר הדיאלקטרי בהשפעת שדה חשמלי . מבדילים לעניין זה בין שני סוגי מולקולות . א . מולקולות קוטביות . אלה הן מולקולות בעלות מומנט דיפולי קבוע , שונה מאפס ; כלומר , מולקולות המתנהגות כדיפול חשמלי קטן ( ראה שאלה 2 . 13 ביחידה הקודמת . ( כאשר דיפול נמצא בשדה חשמלי שכיוונו אחיד , פועל על קצהו החיובי של הדיפול כוח בכיוון השדה , בעוד שעל קצהו השלילי פועל כוח בכיוון הפוך ( איור . ( 6 . 11 צמד הכוחות הללו שואף לכוון את הדיפול בכיוון השדה . זו נוסחה כללית המתאימה לכל קבל של לוחות מקבילים . כאשר בין הלוחות יש ריק גמור ( כלומר אין אפילו אוויר , ( אזי . 0 = 1 מכיוון שהמקדם הדיאלקטרי של אוויר גדול רק במעט מ , 1 נוהגים להציב גם עבור קבל אוויר x- 1 יש להדגיש כי משוואה ( 6 . 19 ) נכונה רק אם החומר הדיאלקטרי ממלא לחלוטין את המרווח שבין הלוחות . שאלה 6 . 9 הנח כי באיור 6 . 9 מתח הסוללה הוא 12 וולט , ממדי הקבל הם : 1 2 מ m , A = 0 . 01 4 = 5 xlO והחומר הדיאלקטרי הוא לוח זכוכית בעל מקדם דיאלקטרי = 4 . 0 . * א . מצא את C ואת C o ב . מכניסים את לוח הזכוכית אל בין לוחות הקבל בעת שהקבל מחובר לסוללה ( איור 6 . 9 ב . ( מצא את המטען של הקבל לפני שהוכנס לוח הזכוכית , ולאחר מכן . שאלה 6 . 10 מחברים את הקבל המתואר בשאלה 6 . 9 לסוללה בעת שהמרווח בין לוחותיו מכיל אוויר . לאחר שהקבל נטען מנתקים את הסוללה , ואז מכניסים את לוח הזכוכית אל בין הלוחות ( כמתואר באיור . ( 6 . 10 א . מהו המטען על לוחות הקבל לפני הכנסת הזכוכית , ולאחר מכן ? ב . מהו המתח בין לוחות הקבל בשני המצבים ? ג . חשב את האנרגיה של הקבל בשני המצבים . האם תוכל להסביר את התוצאה ? איור 6 . 11 על דיפול בשדה חשמלי פועל צמד כוחות השואף * לסובב אותו עד שיהיה בכיוון השדה ) . נזכירך כי המומנט הדיפולי p הוא וקטור שכיוונו - מהמטען השלילי לחיובי ( .
|
|